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Kometenforschung : Ein Weißer Zwerg zerlegt Halleys großen Bruder

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Der Kern des Halleyschen Kometen, aufgenommen von der Raumsonde Giotto am 13 March 2001 Bild: Esa, Nasa, Giotto

Ein extrasolarer Komet ist beim Sturz auf einen weit entfernten Zwergstern in seine Bestandteile zerlegt worden. Aus welchen Elementen er einst bestand, zeigen Beobachtungen mit dem Weltraumteleskop Hubble.

          Planeten sind nicht das Einzige, was Astronomen in der Nähe von Sternen finden. Bei dem 170 Lichtjahre entfernten Weißen Zwergstern WD 1425+540 im Sternbild Bärenhüter haben nun Forscher der Europäischen Südsternwarte um Siyi Xu einen Exokometen aufgespürt. „Lebendig“ konnten sie den Schweifstern allerdings nicht sichten. Stattdessen fanden sie seine Überreste in der Atmosphäre von WD 1425+540. Offenbar ist der Komet auf den Zwergstern gestürzt und wurde dabei in seine Bestandteile zerlegt.

          Der Weiße Zwerg WD 1425+540 ist eine Sternleiche: Einst leuchtete er heller als die Sonne, doch sein Brennstoff ist schon vor langer Zeit zur Neige gegangen. Anschließend schrumpfte er auf etwa die Größe der Erde - ein Schicksal, das auch die Sonne in einigen Milliarden Jahren ereilen wird.

          Kometen umkreisen fernen Zwergstern

          Normalerweise enthalten die Atmosphären solcher Weißer Zwerge nur Wasserstoff und Helium, doch als Xu und ihre Kollegen den Stern mit dem Weltraumteleskop Hubble und dem 10-Meter-Keck-Teleskop auf Hawaii untersuchten, fanden sie in der Hülle eine Vielzahl schwerer chemischer Elemente wie Kohlenstoff, Sauerstoff, Schwefel und Stickstoff. Die gemessenen Mengenverhältnisse stimmen mit der Zusammensetzung des Halleyschen Kometen und anderer Objekte des Kuipergürtels, eines der Kometenreservoire unseres Sonnensystems, überein. Der Halleysche Komet, benannt nach dem englischen Astronomen Edmond Halley, passierte zuletzt im Jahr 1986 Sonne und Erde. Die europäische Raumsonde Giotto hatte ihn damals aus der Nähe untersucht und die ersten Bilder eines Kometenkerns zur Erde gefunkt.

          Der Absturz des Exo-.Kometen auf den Zwergstern WD 1425+540 als Illustration

          Offenbar besitzt auch WD 1425+540 solche Kometen, wahrscheinlich sogar einen eigenen Kuipergürtel. Stammen die in seiner Atmosphäre gefundenen schweren Elemente von einem einzigen Objekt, wäre dieses rund 100 000 Mal so massereich wie der Halleysche Komet gewesen, schreiben Xu und ihre Kollegen im „Astrophysical Journal Letters“

          Auch enthielt der Exokomet doppelt so viel Wasser wie sein Pendant im Sonnensystem. Sein Absturz muss innerhalb einer Million Jahre erfolgt sein, da seine Bruchstücke sonst bereits in tiefere Schichten abgesunken wären. Bezogen auf das Alter des Sterns, ist das ein kurzer Zeitraum.

          Ein langlebiger Schweifstern

          Zwar kannten Astronomen zuvor schon mehr als ein Dutzend Weißer Zwerge, deren Atmosphären von Himmelskörpern „verschmutzt“ wurden, sie konnten aber im Fall von WD 1425+540 zum ersten Mal den Einsturz eines kometenartigen Objekts nachweisen. Der Fund beweist nicht nur, dass es Kometenreservoire auch bei anderen Sternen gibt, sondern auch, dass diese die Endphase der Sternentwicklung überleben. Bevor der Stern zum Weißen Zwerg kollabierte, hat er nämlich seine äußeren Hüllen zu einem „Roten Riesen“ aufgebläht.

          Dabei dürfte er kurzzeitig ein Vielfaches seines Durchmessers erreicht haben. Auch liefert die Entdeckung Erkenntnisse über die Verteilung von Lebensbausteinen im All. „Stickstoff ist ein sehr wichtiges Element für Leben, wie wir es kennen. Dieses spezielle Objekt ist sehr stickstoffreich, mehr als jedes andere Objekt in unserem Sonnensystem“, erklärt Xu.

          Eine Erklärung, warum der Komet mit WD 1425+540 kollidierte, haben die Forscher auch: Der Stern ist Teil eines Doppelsternsystems, sein Begleiter hat etwa den 2000fachen Abstand zwischen Erde und Sonne. Gravitative Störungen durch den zweiten Stern, eventuell in Kombination mit denen bislang unentdeckter Planeten, können den Kometen auf Kurs gebracht haben. Auch auf unsere Sonne stürzen Kometen. Der Sonnensatellit Soho hat mehr als 3000 der Schweifsterne entdeckt - viele davon kurz vor ihrem feurigen Ende.

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